Главная » Все новости » Самостоятельный полив почвы может изменить сельское хозяйство
Самостоятельный полив почвы может изменить сельское хозяйство
Самостоятельный полив почвы может изменить сельское хозяйство

Самостоятельный полив почвы может изменить сельское хозяйство

Новый тип почвы, созданный инженерами Техасского университета в Остине, может вытягивать воду из воздуха и распределять ее по растениям, потенциально расширяя карту сельскохозяйственных земель по всему миру до ранее неприветливых мест и одновременно сокращая использование воды в сельском хозяйстве.

Как опубликовано в ACS Materials Letters, в системе атмосферного орошения используются гели, поглощающие влагу из воздуха. Когда почва нагревается до определенной температуры, гели выделяют воду, делая ее доступной для растений. Когда почва распределяет воду, часть ее возвращается в воздух, повышая влажность и облегчая продолжение цикла сбора урожая.

«Обеспечение автономного ведения сельского хозяйства в районах, где сложно построить ирригационные и энергетические системы, имеет решающее значение для освобождения растениеводства от сложной цепочки водоснабжения, поскольку ресурсы становятся все более дефицитными», — сказал Гуйхуа Ю, доцент кафедры материаловедения в Департаменте машиностроения Уокера.

Из каждого грамма почвы можно извлечь примерно 3-4 грамма воды. В зависимости от сельскохозяйственных культур примерно от 0,1 до 1 килограмма почвы может обеспечить достаточно воды для орошения около квадратного метра сельскохозяйственных угодий.

Гели в почве вытягивают воду из воздуха в более прохладные и влажные периоды ночью. Солнечное тепло в течение дня активирует содержащие воду гели, чтобы их содержимое попало в почву.

Команда провела эксперименты на крыше здания Инженерного учебного центра Кокрелловской школы в UT Остине, чтобы проверить почву. Они обнаружили, что гидрогелевая почва способна удерживать воду лучше, чем песчаные почвы в засушливых районах, и для выращивания растений ей требовалось гораздо меньше воды.

В ходе четырехнедельного эксперимента команда обнаружила, что почва удерживает примерно 40% воды, с которой она начинала. Напротив, в песчаной почве всего через неделю осталось только 20% воды.

В другом эксперименте команда посадила редис в оба типа почвы. Редис в гидрогелевой почве пережил 14-дневный период без какого-либо полива, кроме начального цикла, чтобы убедиться, что растения прижились. Редис в песчаной почве поливали несколько раз в течение первых четырех дней опыта. Ни один редис в песчаной почве не выжил более двух дней после начального периода полива.

«Большая часть почвы достаточно хороша, чтобы поддерживать рост растений», — сказал Фэй Чжао, научный сотрудник исследовательской группы Ю, который руководил исследованием с Синъи Чжоу и Панпан Чжан. «Основным ограничением является вода, поэтому мы хотели разработать почву, которая может собирать воду из окружающего воздуха».

Почва для сбора воды — это первое крупное применение технологии, над которым группа Юй работает более двух лет. В прошлом году команда разработала возможность использовать гибридные гелево-полимерные материалы, которые работают как «супер-губки», извлекая большое количество воды из окружающего воздуха, очищая его и быстро высвобождая с помощью солнечной энергии.

Исследователи предполагают несколько других применений этой технологии. Его потенциально можно использовать для охлаждения солнечных панелей и центров обработки данных. Он может расширить доступ к питьевой воде либо через индивидуальные системы для домашних хозяйств, либо через более крупные системы для больших групп, таких как рабочие или солдаты.

Новый тип почвы, созданный инженерами Техасского университета в Остине, может вытягивать воду из воздуха и распределять ее по растениям, потенциально расширяя карту сельскохозяйственных земель по всему миру до ранее неприветливых мест и одновременно сокращая использование воды в сельском хозяйстве.

Понравилась запись? Поделись с другом!!!